2010-06-26

世上第一款量子記憶儲存裝置

World first for quantum memory storage
http://www.physorg.com/news196613216.html
http://news.anu.edu.au/?p=2216

June 24, 2010

(PhysOrg.com) -- 一個澳洲國立大學已開發出世上最有效率的光量子記憶體(quantum memory for light),引領我們更接近超快速的電腦以及因為物理定律而更加安全的通訊。

這個位於 ANU Research School of Physics and Engineering 的團隊利用一種由他們開拓的技術,以雷射操縱冷卻至攝氏負 270 度之寒冷晶體的電子,來停止與控制光。這種空前的效率與系統的精確性,讓微妙(delicate)的光之量子天性得以被儲存、操作與叫回(recalled)。

"進入晶體的光線被減慢到幾乎快要停止,它會停留在那,直到我們再度讓它離開," 第一作者 Morgan Hedges 解釋。"當我們真的讓它離開時,我們幾乎使每樣東西離開,那如同三維的全像圖般進入,直到最後一個光子都是精確的。"

"因為量子力學固有的不確定性,當光線被測量時,光線中的某些資訊將會喪失,使得的它成為單次讀取(read-once)的全像圖。量子力學保證這種資訊只能被讀取一次,使其最適合安全通訊。"

相同的高效率與精確性品質,使得這種記憶體成為量子運算的領導性探尋。量子運算的潛力比當代運算還要更快、更大許多倍。

此外,研究者表示,這種光儲存器將允許基礎物理學的試驗,例如奇異的量子糾結(quantum entanglement)現象與相對論如何交互作用。

"我們能使二個記憶體(此即二個晶體)的量子態糾結," 團隊領導者 Dr Matthew Sellars 表示。"根據量子力學,自某個記憶體讀取,將立即改變儲存在另一記憶體當中的東西,不管它們之間的距離有多大。根據相對論,時間在某個記憶體中流逝的方式受到它如何移動的影響。有了好的量子記憶體,一個測量這些基本效應交互作用的實驗,可能會如同「把晶體拿到我後車廂,然後把車開出去」那樣簡單。"

Dr Sellars 的團隊先前完成了一項實驗,那使光在晶體中停留超過一秒鐘,那比先前所可能辦到的要超過 1,000 倍。他表示,該團隊現在把系統兜在一起,那結合了高效率以及數個小時的儲存時間。

研究團隊包括來自 Otago 大學的 Dr Jevon Longdell,Shanxi 大學的 Dr Yongmin Li。這些發現刊載在本週的 Nature 上。

※ 相關報導:

* Efficient quantum memory for light
http://www.nature.com/nature/journal/v465/n7301/full/nature09081.html
Morgan P. Hedges, Jevon J. Longdell, Yongmin Li,
Matthew J. Sellars
Nature, Volume: 465, Pages: 1052–1056, (24 June 2010)
doi: 10.1038/nature09081
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